Hubungan antara otak tengah dan pons adalah bahwa keduanya merupakan bagian dari batang otak. Secara fisik, otak tengah dan pons berada tepat di atas dan di bawah satu sama lain. Otak tengah berada di bagian paling atas batang otak dan pons berada tepat di bawah otak tengah. Perbedaan antara otak tengah dan pons, bagaimanapun, adalah bahwa mereka melakukan fungsi yang berbeda. Selain itu, meskipun otak tengah dan pons keduanya merupakan bagian batang otak yang terpisah, pons sebenarnya juga merupakan bagian dari otak belakang.
Secara umum, fungsi keseluruhan batang otak adalah untuk memfasilitasi dan memungkinkan komunikasi antara otak dan sumsum tulang belakang, yang membentuk sistem saraf pusat. Otak tengah, yang juga dikenal sebagai mesencephalon, terletak di antara otak depan dan pons. Sebagai bagian dari batang otak, otak tengah memiliki tanggung jawab untuk membantu mengkoordinasikan pesan antara otak dan sumsum tulang belakang. Selain fungsi ini, otak tengah juga bertanggung jawab atas beberapa refleks, serta beberapa gerakan sukarela. Misalnya, otak tengah mengoordinasikan refleks mata. Ini juga membantu mengoordinasikan postur, serta berjalan.
Pons, atau metencephalon, terletak di antara otak tengah dan medula, bagian lain dari otak belakang yang juga membentuk batang otak lainnya. Juga, pons menghubungkan medula dengan otak kecil. Seperti otak tengah, pons membantu dalam mengkoordinasikan transfer pesan di dalam otak, bertindak sebagai jembatan untuk komunikasi antara otak besar, sumsum tulang belakang dan otak kecil. Pons juga bertanggung jawab untuk fungsi lain, seperti membantu mengatur pernapasan, dan memulai atau mengakhiri impuls motorik dan informasi sensorik yang dikirim ke dan dari otak dan wajah.
Sistem saraf pusat pada dasarnya terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang. Otak mengirimkan pesan motorik ke sumsum tulang belakang, yang kemudian mengirimkannya ke bagian tubuh yang tepat. Sumsum tulang belakang, pada gilirannya, mengirimkan pesan sensorik ke otak. Komunikasi ini memungkinkan tubuh manusia berfungsi sebagaimana mestinya, dan karena batang otak memainkan peran penting dalam komunikasi ini, tanpa batang otak, pertukaran informasi antara otak dan tubuh akan hilang. Dengan demikian, jelas bahwa otak tengah dan pons adalah dua bagian kecil, tetapi sangat penting, dari sistem saraf pusat.